23.4: Apéndice 2 - Respuestas a preguntas de revisión

Capítulo 1

1. La geología implica la integración de diversas ciencias (química, física y biología, por ejemplo), pero también requiere una comprensión de la importancia de miles de millones de años de tiempo geológico.
2. La paleontología es un aspecto importante de la geología y requiere una comprensión de la biología, incluyendo la evolución, la fisiología de animales y plantas y las relaciones ecológicas.
3. Los geólogos brindan información para reducir el riesgo de daños por peligros como terremotos, volcanes y fallas de taludes; juegan un papel crítico en el descubrimiento de recursos importantes; contribuyen a nuestra comprensión de la vida y su evolución a través de estudios paleontológicos; y desempeñan un papel protagónico en la investigación del cambio climático, pasado y presente y sus implicaciones.
4. La halita está compuesta por sodio (Na) y cloro (Cl) con los iones Na+ y Cl- alternando entre sí en las tres direcciones dentro de una estructura cúbica.
5. Un mineral tiene una composición química específica y estructura reticular. Las rocas están hechas de minerales, y la mayoría de las rocas contienen varios tipos diferentes de minerales.
6. El componente principal del núcleo de la Tierra es el hierro (Fe).
7. La transferencia de calor del núcleo al manto conduce al calentamiento de la roca del manto inferior. Cuando se calienta, la roca se expande y su densidad se reduce. Debido a que el manto es plástico, este material de menor densidad tiende a elevarse hacia la superficie, y el material del manto más denso más frío se mueve para ocupar su lugar.
8. La convección del manto crea la tracción que puede obligar a las placas a moverse en la superficie.
9. La roca caliente del manto que se mueve hacia la superficie se funde parcialmente porque la presión se reduce. El magma producido se mueve hacia arriba en grietas en la corteza y se extruye sobre el fondo marino.
10. 215 — 65 = 150 Ma. Dado que la edad de la Tierra es de 4570 Ma, esto representa 150/4,570 = 0.033 o 3.3% del tiempo geológico.
11. A 1 mm/y 30,000,000 mm se acumularían a lo largo de esos 30 millones de años. Esto equivale a 30,000 m o 30 km. Pocas secuencias de roca sedimentaria están incluso cerca de ese espesor porque la mayoría de los sedimentos se acumulan a tasas mucho más bajas, más como 0.1 mm/a.

Capítulo 2

1. Cargas: protón: +1, neutrón: 0, electrón: -1, Masas: protón: 1, neutrón: 1, electrón: casi 0.
2. El número atómico del elemento determinará la medida en que sus capas externas están pobladas con electrones. Si la capa externa no está completamente llena, el átomo puede ganar electrones para llenarlos y convertirse en un anión (carga negativa). Si la capa externa tiene solo unos pocos electrones, puede perderlos y convertirse en un catión (carga positiva). Los cationes y aniones se atraen entre sí para formar moléculas con unión iónica.
3. El helio y el neón (y los otros gases nobles) tienen conchas exteriores completas y, por lo tanto, no tienen tendencia a formar enlaces iónicos.
4. Los electrones se transfieren de un átomo a otro para formar un enlace iónico. Los electrones se comparten entre los átomos para formar un enlace covalente.
5. Un anión tiene una carga negativa y un catión tiene una carga positiva.
6. Los minerales se clasifican en grupos basados en su grupo anión o anión.
7. Nombrar el grupo mineral para los siguientes minerales:

8. Un tetraedro de sílice sin unir tiene un ion Si (+4 carga) y 4 oxígenos (carga -2 cada uno) por lo que la carga total es 4 — 8 = -4 para SiO ₄ ^-4
9. El magnesio puede sustituir libremente al hierro en olivino y varios otros minerales porque tienen cargas similares (+2) y radios iónicos similares.
10. El piroxeno se compone de cadenas simples de tetraedros mientras que el anfíbol se compone de cadenas dobles.
11. La biotita incluye hierro y/o magnesio en su fórmula, mientras que la moscovita no.
12. Los dos miembros finales de la serie de plagioclasa son Albite (NaAlSi ₃ O ₈) y Anortita (CaAl ₂ Si ₂ O ₈)
13. En cuarzo cada tetraedro de sílice está unido a otros cuatro tetraedros, y dado que los oxígenos se comparten en cada enlace la relación global es de silicio (+4) a dos oxígenos (2 x -2 = -4), que se equilibra.
14. Algunos minerales tienen colores distintivos, pero muchos tienen una amplia gama de colores debido a las diferentes impurezas.
15. El vidrio tiene una dureza Mohs de aproximadamente 5.5 mientras que la porcelana es cercana a 6.5. El mineral se encuentra entre estos dos, por lo que debe estar cerca de 6.

Capítulo 3

1. La roca debe estar expuesta en la superficie, por lo que en muchos casos se requiere elevación y remoción de sedimentos suprayacentes. Entonces puede tener lugar la meteorización química y/o física, lo que reduce la roca a fragmentos sueltos más pequeños. Estos fragmentos son sedimentos que pueden ser erosionados y luego transportados por una variedad de maechanismos.
2. Los sedimentos se entierran debajo de otros sedimentos donde, debido al aumento de la presión, se compactan y deshidratan. Con entierro adicional se calientan hasta el punto en que se pueden formar minerales cementantes entre los granos (menos de 200˚C).
3. La roca se entierra dentro de la corteza y se calienta debido al gradiente geotérmico. A temperaturas superiores a 200˚C, algunos de los minerales existentes pueden volverse inestables y se convertirán en nuevos minerales, o se recristalizarán en cristales más grandes.
4. A medida que disminuye la temperatura, los minerales que se formaron temprano (por ejemplo, olivino) pueden reaccionar con el magma restante para formar nuevos minerales (por ejemplo, piroxeno).
5. La plagioclasa rica en calcio se forma temprano en el proceso de enfriamiento de un magma, pero a medida que baja la temperatura, se forma una variedad más rica en sodio alrededor de los cristales existentes.
6. Los minerales de formación temprana, que suelen ser bastante densos (por ejemplo, olivino) pueden hundirse hasta el fondo de la cámara de magma (si el magma no es demasiado viscoso) y así separarse del resto del magma, resultando en un cambio en la composición del magma restante (se vuelve más félsico).
7. Si la textura es afanítica los cristales son demasiado pequeños para verlos sin un microscopio. En rocas con texturas faneríticas los minerales son lo suficientemente grandes como para verse y distinguirse entre sí a simple vista. La línea divisoria está en algún lugar entre 0.1 y 1 mm, dependiendo de los minerales.
8. En las rocas porfiríticas hay dos tamaños de cristal distintos que son indicativos de dos etapas de enfriamiento (lento y luego rápido). El material fino puede variar desde el vidrio hasta varios mm, siempre y cuando los cristales gruesos sean claramente más grandes. En las rocas pegmatiticas los cristales son consistentemente más gruesos que 1 cm, y pueden ser mucho más grandes. Las pegmatitas forman el enfriamiento lento de magmas ricos en agua.

9.

10. Un cuerpo concordante (un alféizar) es paralelo a cualquier estratificación preexistente (lecho o foliación) en la roca del país es. Un cuerpo discordante (un dique) atraviesa cualquier capa preexistente o está situado en cualquier ángulo en roca country que no tiene capas (por ejemplo, granito).
11. Una roca tiene que agrietarse para que un dique se entrometa en ella, y tiene que ser fría para romperse. Cuando el magma caliente se adentra en la fría roca campestre, sus márgenes se enfrían rápidamente (formando pequeños cristales), mientras que su centro se enfría más lentamente (formando cristales más grandes).
12. Un batolito tiene una superficie expuesta superior a 100 km ^2; una población tiene un área expuesta menor que esa.
13. Los batolitos (o poblaciones) se infiltran en la roca existente al (a) fundirse a través de la roca country, o (b) haciendo que la roca country se rompa y caiga en el magma (detención), o (c) empujando la roca country a un lado.
14. La estratificación composicional se forma cuando el mineral de cristalización temprana se hunde hacia el fondo de una cámara de magma. Esto solo puede ocurrir en magma no viscoso, y el magma máfico suele ser mucho menos viscoso que el magma félsico.

Capítulo 4

1. Los tres ajustes tectónicos principales para el vulcanismo son (1) zonas de subducción en los límites de las placas convergentes, (2) límites de placa divergentes y (3) penachos de manto (también conocidos como puntos calientes).
2. El mecanismo principal para la fusión parcial en un límite de placa convergente es la adición de agua a la roca del manto caliente. El agua reduce la temperatura de fusión de la roca (fundente de fusión).
3. La explosividad de una erupción volcánica depende de la presión del magma. Los gases crean esa presión, y si el magma es viscoso esos gases no pueden escapar fácilmente. Los magmas félsicos e intermedios tienden a tener más gas que los magmas máficos, y también son más viscosos, atrapando el gas.
4. Cuando el magma está profundamente dentro de la corteza la presión es demasiado alta para que los gases burbujeen fuera de la solución.
5. Se forman lavas de almohada donde la lava máfica estalla en el agua. Cuando el magma rezuma en el agua el exterior se enfría primero formando una piel dura que mantiene la forma de la almohada.
6. Los volcanes compuestos pueden producir rocas con una amplia gama de texturas, incluyendo (1) roca afanítica o porfirítica de flujos de lava, (2) roca piroclástica (con texturas que van desde cenizas finas hasta fragmentos gruesos) de erupciones explosivas, y (3) roca sedimentaria de lahares.
7. Un lahar es un flujo de lodo o flujo de escombros en un volcán. Los lahares son comunes en los volcanes compuestos porque son más empinados que los volcanes escudo, suelen tener hielo y nieve, y no son tan fuertes como los volcanes escudo.
8. Algunos lahares se forman durante una erupción cuando la nieve y el hielo se derriten rápidamente, mientras que otros pueden formarse por fuertes lluvias.
9. el magma en los volcanes escudo es típicamente no viscoso. Puede fluir fácilmente y también tiende a formar tubos de lava, y así es capaz de extenderse un largo camino desde el respiradero, formando un escudo ancho bajo.
10. Los volcanes de escudo tienden a tener vidas mucho más largas que los volcanes compuestos. La mayoría de los escudos hawaianos, por ejemplo, duraron 1 millón de años, mientras que la mayoría de los volcanes compuestos tienen menos de 100.000 años.
11. La débil actividad sísmica se asocia con todas las etapas de una erupción volcánica. En las primeras etapas el magma se mueve a profundidad y empuja la roca a un lado, creando pequeños sismos. El flujo de magma también puede producir un tipo especial de respuesta sísmica conocida como temblor armónico.
12. La tecnología GPS se utiliza para determinar si hay alguna deformación lenta de los flancos de un volcán relacionada con el movimiento del magma hacia la superficie.
13. El monte. Los basaltos columnares de Santa Elena fueron formados por un flujo de lava máfica.
14. Se cree que el Cono de Nazko está relacionado con un penacho de manto.
15. Nadie está seguro de por qué hay una menor tasa de vulcanismo en B.C. que en los adyacentes Washington y Oregón, pero una teoría es que la parte norte de la Placa Juan de Fuca (la Placa Explorador) no está subduciendo tan rápido como el resto de la placa.
16. Es probable que el dióxido de carbono liberado durante la erupción fluyera cuesta abajo desde el volcán hasta el pueblo en la orilla del río Nass.

Capítulo 5

1. Antes de que una roca pueda exponerse en la superficie, tiene que elevarse desde donde se formó profundamente en la corteza, y el material en la parte superior tiene que ser erosionado.
2. El acuñamiento de heladas es más efectivo en momentos en que el clima oscila entre la congelación por la noche y la descongelación durante el día. En partes frías de B.C. eso sólo sucede consistentemente en primavera y otoño. En regiones más cálidas solo ocurre consistentemente durante el invierno.
3. Bajo condiciones de fuerte meteorización química, la albita de feldespato (NaAlSi ₃ O ₈) se convertirá en una arcilla (como caolinita) e iones de sodio en solución. Donde la meteorización mecánica es predominante, la albita se romperá en trozos pequeños.
4. El drenaje ácido de roca (ARD) crea escorrentía de corriente ácida y también mejora la solubilidad de una amplia gama de metales, algunos de los cuales pueden ser tóxicos.
5. La arena rica en feldespatos se forma en áreas donde las rocas graníticas están siendo erosionadas y donde la meteorización mecánica es fuertemente predominante sobre la intemperie química.
6. La mayor parte de la arcilla que se forma durante la hidrólisis de minerales de silicato termina en ríos y es arrastrada a los océanos. Allí finalmente se asienta en el fondo del mar.
7. La composición mineral de la roca madre o sedimento influirá en la composición del suelo resultante. La pendiente es importante porque afectará el grado en que se erosionarán los materiales.
8. Los minerales arcillosos y el hierro se mueven hacia abajo para producir el horizonte B de un suelo.
9. La remoción de vegetación deja el suelo expuesto a la erosión por el agua, y el viento son los principales procesos de erosión del suelo en Canadá.
10. Los suelos chernozémicos son comunes en las praderas del sur y partes del interior sur de BC, en áreas que experimentan déficits de agua durante el verano.
11. Los suelos luvisólicos se encuentran en el centro de B.C., principalmente sobre rocas sedimentarias.
12. El feldespato atmosférico en arcilla implica la conversión del dióxido de carbono atmosférico en bicarbonato disuelto, que termina en el océano.

Capítulo 6

1. Los granos de arena varían en tamaño de 1/16 mm a 2 mm.
2. Tanto el limo como la arcilla se sienten suaves entre tus dedos, pero solo la arcilla se siente suave en tu boca.
3. El factor clave es el tamaño de partícula (no densidad). La velocidad de sedimentación es controlada por la fricción alrededor del grano que lo sostiene y la fuerza gravitacional que lo empuja hacia abajo. La fuerza gravitacional es proporcional al volumen de grano y la fricción es proporcional a la superficie.
4. El conglomerado no puede ser depositado por un río de flujo lento porque los clastos mayores de 2 mm no son transportados por agua de movimiento lento.
5. Los sedimentos se entierran debajo de otros sedimentos donde, debido al aumento de la presión, se compactan y deshidratan. Con entierro adicional se calientan hasta el punto en que se pueden formar minerales cementantes entre los granos (menos de 200˚C).
6. La arenita lítica tiene menos de 15% de partículas del tamaño de limo y arcilla, mientras que una wacke lítica tiene más del 15%. Ambos tienen más del 10% de fragmentos de roca y más fragmentos de roca que el feldespato.
7. La arenita feldespática tiene más de 10% de feldespato y más feldespato que fragmentos de roca. La arenita de cuarzo tiene menos de 10% de feldespato y menos de 10% de fragmentos de roca. Ambos tienen menos del 15% de limo y arcilla.
8. Litología del área de origen: roca que contiene cuarzo (como granito o arenisca), fuerte meteorización para eliminar el feldespato, transporte fluvial largo para redondear los granos.
9. El carbono dentro de los depósitos de carbonato como la piedra caliza proviene originalmente de la atmósfera.
10. La mayoría de las formaciones de hierro bandeado de la Tierra se formaron durante la oxigenación inicial de la atmósfera entre 2.4 y 1.8 Ga porque el hierro que había sido soluble en los océanos anóxicos se volvió insoluble en los océanos oxidados.
11. Ambientes deposicionales terrestres: ríos, lagos, deltas, desiertos, glaciares. Ambientes deposicionales marinos: plataformas continentales, taludes continentales, océano profundo.
12. Una cuenca de antepaís se forma en las inmediaciones de una amplia gama de montañas donde el peso de las montañas deprime la corteza a ambos lados. Una cuenca del antebrazo se encuentra entre una zona de subducción y el arco volcánico relacionado.
13. a) Formas de lecho cuando se produzca una interrupción o cambio en el proceso de depósito, o un cambio en la composición del material que se deposita. b) Formas de lecho cruzado en ambientes fluviales o eolios donde se mueven sedimentos del tamaño de arena y hay ondulaciones o dunas. c) Las camas graduadas, y d) se forman grietas de lodo donde los sedimentos de grano fino (limo o arcilla) se dejan secar debido a que disminuye el nivel de un lago.
14. Formas de cama graduadas inversas durante los flujos de gravedad, como los flujos de escombros.
15. Una formación es una serie de lechos que es distinta de otros lechos por encima y por debajo de ella, y es lo suficientemente gruesa como para mostrarse en los mapas geológicos que son ampliamente utilizados dentro de la zona en cuestión.
16. El Grupo Nanaimo fue minado activamente para el carbón durante muchas décadas. Durante ese tiempo se dieron los nombres a miembros y camas individuales que eran importantes para los mineros del carbón.

Capítulo 7

1. El calor y la presión son los principales agentes del metamorfismo. El calor conduce a cambios mineralógicos en la roca. La presión también influye en esos cambios mineralógicos, mientras que la presión dirigida (mayor presión en una dirección) conduce a la foliación.
2. En grados metamórficos muy bajos, bajos, medios y altos, la mudrock se transformará en pizarra, fillita, esquisto y gneis.
3. El granito permanece prácticamente sin cambios en grados metamórficos inferiores debido a que sus minerales siguen siendo estables a esas temperaturas más bajas.
4. La foliación existe porque a medida que se van formando nuevos minerales en una situación de presión dirigida se ven obligados a crecer con sus ejes largos perpendiculares a la dirección principal de presión.
5. En una cresta extendida, el calor del vulcanismo conduce al desarrollo de un sistema de convección de agua subterránea en la roca cortical oceánica. El agua caliente se eleva en las regiones calientes y es expulsada al océano, mientras que el agua fría del océano se introduce en la corteza para reemplazarla. El agua caliente conduce a la conversión de minerales ferromagnesianos (por ejemplo, olivino y piroxeno) en clorito y serpentina.
6. El gradiente geotérmico varía en función del entorno tectónico, siendo mayor en regiones volcánicas y menor a lo largo de las zonas de subducción. Como resultado, la profundidad a la que se alcanzan grados metamórficos específicos variará (mayor profundidad donde el gradiente es menor).
7. El gradiente geotérmico es bajo dentro de las zonas de subducción (debido a que la corteza oceánica subductora fría tarda mucho en calentarse), por lo que mientras la presión aumenta a la velocidad normal la temperatura no lo hace.
8. En orden de grado metamórfico creciente: clorito biotita, granate, silimanita.
9. Las rocas a una profundidad significativa en la corteza ya están calientes y sujetas a metamorfismo regional, por lo que el calor adicional de un plutón no hace una gran diferencia.
10. El agua de cualquier fuente facilita el metamorfismo. Los fluidos magmáticos suelen contener iones disueltos a niveles más altos que en las aguas subterráneas regulares (especialmente cobre, zinc, plata, oro, litio, berilio, boro y flúor), por lo que pueden conducir a la formación de un conjunto único de minerales.
11. El metasomatismo involucra fluidos de fuentes magmáticas o subterráneas que juegan un papel importante en el transporte de iones y conducen a la formación de nuevos minerales.
12. Un plutón caliente calienta el agua circundante y esto contribuye al desarrollo de un sistema de convección en el agua subterránea, lo que puede dar como resultado que una gran cantidad de agua, en algunos casos con niveles elevados de iones específicos, pase a través de la roca. El agua magmática también contribuye al metasomatismo.
13. La piedra caliza debe estar presente en la roca del país para producir un skarn.
14. Dos cosas que un geólogo considera primero al mirar una roca metamórfica son lo que podría haber sido la roca madre y qué tipo de metamorfismo ha tenido lugar.

Capítulo 8

1. Los xenolitos de basalto dentro de un granito deben ser más antiguos que el granito según el principio de inclusiones.
2. a) Tanto a las disconformidades como a las paraconformidades los lechos arriba y abajo son paralelos, pero ante una disconformidad hay evidencia clara de una superficie de erosión (las capas inferiores han sido erosionadas). (b) Una discordancia es un límite entre rocas sedimentarias arriba y rocas no sedimentarias debajo, mientras que una discordancia angular es un límite entre rocas sedimentarias arriba y capas inclinadas y erosionadas y sedimentarias debajo.
3. Un fósil índice útil debe haber sobrevivido por un período relativamente corto (por ejemplo, alrededor de un millón de años), y también debe tener una amplia distribución para que pueda ser utilizado para correlacionar rocas de diferentes regiones.
4. La roca granítica “f” ha sido fechada en 175 Ma. La madera en la capa “d” tiene aproximadamente 5.000 años, por lo que podemos suponer que la capa “d” no es más antigua que esa, aunque podría ser hasta unos cientos de años más joven si la madera ya era vieja cuando se incorporó a la roca.

5. La capa “c” debe estar entre 5,000 y y 275 Ma.
6. La inconformidad entre la capa “c” y la roca “f” es una inconformidad.
7. El granito (f) se erosionó antes de la deposición de “c”, por lo que es probable que la capa “b” también se erosionara al mismo tiempo. Si es así, eso hace que el límite entre “c” y “b” sea una discordancia.
8. La última inversión magnética fue hace 780,000 años, por lo que toda la roca formada desde ese momento normalmente está magnetizada y no es posible distinguir la roca más vieja de la roca más joven dentro de ese período de tiempo usando datos magnéticos.
9. William Smith estaba familiarizado con los diferentes fósiles de diagnóstico de las rocas de Inglaterra y Gales y pudo utilizarlos para identificar rocas de diferentes edades.
10. La última edad del Cretácico es la Maastrichtiana (70.6 a 65.5 Ma) y la primera edad del Paleógeno es la Daniana (65.5 a 61.7 Ma).

Capítulo 9

1. Los meteoritos pedregosos típicos son similares en composición al manto de la Tierra, mientras que los meteoritos típicos de hierro son similares al núcleo.
2. La costra/manto, manto/núcleo, núcleo exterior/núcleo interno se muestran en el diagrama a continuación:

3. Las ondas P pueden pasar a través de un líquido y viajar aproximadamente el doble de rápido que las ondas S (que no pueden pasar a través de un líquido).
4. La velocidad de la onda P disminuye en el límite núcleo-manto porque el núcleo externo es líquido.
5. El manto se vuelve cada vez más denso y fuerte con la profundidad debido a la creciente presión. Esta diferencia afecta a las velocidades tanto de onda P como de onda S, y se refractan hacia el material del manto de menor densidad (lo que significa que están inclinadas hacia la superficie de la Tierra).
6. La evidencia clave para la convección del manto es que la tasa de aumento de temperatura dentro del manto es menor de lo esperado y esto solo puede explicarse por un manto que se mezcla por convección. El mecanismo de convección es la transferencia de calor desde el núcleo al manto.
7. El campo magnético de la Tierra se genera dentro de la parte externa líquida del núcleo por el movimiento del material del núcleo metálico.
8. Las dos últimas inversiones del campo magnético de la Tierra fueron al inicio del actual croón normal de Brunhes (0.78 Ma), y al final del subcrón normal Jaramillo (0.90 Ma).
9. La relación isostática entre la corteza y el manto depende de la naturaleza plástica del manto.
10. En la zona de las Montañas Rocosas la corteza se engrosa y se empuja hacia abajo en el manto. En Saskatchewan la corteza es más delgada y no se extiende hasta dentro del manto.
11. Durante la glaciación del Pleistoceno, la Columbia Británica fue empujada hacia abajo por el hielo glacial y la roca del manto fluyó lentamente por debajo del fondo del océano. Ahora que la superficie terrestre está rebotando, esa roca del manto está fluyendo hacia atrás y las áreas costa afuera están disminuyendo.

Capítulo 10

1. La evidencia utilizada por Wegener para apoyar su idea de mover continentes incluyó la coincidencia de formas continentales y características geológicas a ambos lados del Atlántico; fósiles terrestres comunes en América del Sur, África, Australia e India; y datos sobre la tasa de separación entre Groenlandia y Europa.
2. La principal debilidad técnica de la teoría de Wegener era que no tenía ningún mecanismo realista para hacer moverse a los continentes.
3. (a) Los contraccionistas asumieron que las montañas se formaban porque cuando la Tierra se contrajo la corteza se arrugaba en montañas. b) Los permanencistas asumieron que las montañas se formaron por el proceso geosynclinal.
4. A finales del siglo XIX se explicaron los enfrentamientos paleontológicos transatlánticos asumiendo que debió haber habido puentes terrestres entre los continentes en algún momento del pasado, o que organismos terrestres habían flotado a través del océano en troncos.
5. La corteza continental es más ligera que la corteza oceánica y no puede hundirse lo suficientemente bajo en el manto como para convertirse en un océano (aunque esto puede suceder en áreas limitadas, y comúnmente sucede a lo largo de las áreas costeras de las placas continentales).
6. Antes de 1920, las profundidades oceánicas se midieron dejando caer una línea ponderada sobre el costado del barco. Alrededor de esa época se desarrollaron técnicas de sondeo de eco y eso facilitó enormemente la medición de las profundidades oceánicas.
7. La temperatura aumenta bastante rápidamente con la profundidad en la corteza, pero mucho menos en el manto, y esto implica convección del manto.
8. Los estudios paleomagnéticos mostraron que las rocas viejas de los continentes tenían posiciones de polo diferentes a las que tienen hoy en día, y también que fueron progresivamente más diferentes con el tiempo pasado. Esto implicaba o bien que los polos se habían movido o que los continentes se habían movido. También se encontró que los aparentes caminos errantes polares para diferentes continentes eran diferentes, y esto sustentaba el concepto de que los continentes se habían movido.
9. Las trincheras asociadas a las zonas de subducción son las partes más profundas de los océanos.
10. Las áreas de la cordillera oceánica son las partes más jóvenes del fondo marino y, por lo tanto, no ha habido tiempo para que se acumule mucho sedimento.
11. Se asumió (y sigue siendo) que existe un alto flujo de calor donde las celdas de convección del manto están moviendo la roca caliente desde el manto inferior hacia la superficie, y que existe un flujo de calor bajo donde hay un movimiento descendente de la roca del manto.
12. Los terremotos son consistentemente poco profundos y relativamente pequeños en las crestas oceánicas. En las trincheras oceánicas los terremotos se profundizan cada vez más en la dirección en que se mueve la placa de subducción Los sismos cercanos a la superficie pueden ser muy grandes, mientras que los de profundidad tienden a ser pequeños.
13. En el modelo Hess se formó nueva corteza en las crestas oceánicas y luego se volvió a consumir en el manto en las trincheras.
14. La teoría de Hess no incluyó el concepto de placas tectónicas.
15. La cresta que se extiende se muestra como una línea amarilla.

16. Un penacho de manto es una columna de roca caliente (no magma) que asciende hacia la superficie desde el manto inferior. Se plantea la hipótesis de que las plumas del manto ascienden hasta 10 veces más rápido que la tasa de convección del manto.
17. (a) Entre los segmentos de cresta hay movimiento en direcciones opuestas a lo largo de una falla de transformación. b) Fuera de los segmentos de cresta, las dos placas se mueven en la misma dirección y probablemente a aproximadamente la misma velocidad. En este caso no hay fallas, y se le conoce como zona de fractura.
18. Las placas tectónicas están formadas por la corteza y la parte litosférica (rígida) del manto subyacente. La parte del manto asegura que las muy diferentes secciones de la corteza oceánica y continental de una placa puedan actuar como una sola unidad.
19. Un penacho de manto debajo de un continente puede hacer que la corteza forme una cúpula que eventualmente podría abrirse. Varias plumas de manto a lo largo de una línea dentro de un continente podrían llevar a la ruptura.
20. La subducción no se realiza en una zona convergente continente-continente porque ninguna placa es lo suficientemente densa como para hundirse en el manto.
21. Los límites divergentes son azules, los límites convergentes son negros con dientes en ellos, y los límites transformados son rojos.
22. Las direcciones de movimiento se muestran con flechas negras (ver mapa para los nombres de las placas).
23. El sentido del movimiento en la falla de Queen Charlotte se muestra con flechas rojas.

24. La ruptura continental se está llevando a cabo a lo largo del Rift de África Oriental, y el fondo marino se ha creado recientemente en el Mar Rojo y también en el Golfo de California.
25. En los próximos 50 millones de años es probable que California se separe del resto de América del Norte a lo largo de la Falla de San Andrés y luego se mueva hacia el norte hacia Alaska.
26. La acumulación de sedimentos en un límite pasivo oceano-continente conducirá a la depresión de la litosfera y eventualmente podría resultar en la separación de las partes oceánica y continental de la placa y el inicio de la subducción.

Capítulo 11

1. Un sismo es el temblor causado por la liberación de energía que tiene lugar cuando las rocas bajo tensión dentro de la Tierra se rompen y luego los dos lados se deslizan uno junto al otro.
2. Las rocas bajo tensión se deformarán elásticamente hasta que lleguen al punto donde la energía elástica almacenada excede la resistencia de la roca. En ese punto la roca se rompe y se produce un sismo.
3. La superficie de ruptura es la superficie sobre la que hay desplazamiento de roca durante un sismo. La magnitud de un sismo es proporcional al área de la superficie de ruptura y la cantidad promedio de desplazamiento sobre esa superficie.
4. Una réplica es cualquier sismo que se considere causado por un sismo anterior como consecuencia de la transferencia de estrés del sismo original.
5. El deslizamiento episódico en la parte media de la zona de subducción de Cascadia disminuye el estrés dentro de esa área, pero parte de esa tensión se transfiere a la zona bloqueada hacia arriba por inmersión a lo largo del límite de la placa, aumentando allí el nivel de tensión en la parte bloqueada.
6. Magnitud es la cantidad de energía liberada por un sismo. Cada sismo tiene sólo una magnitud, aunque existen diferentes formas de medirlo, y pueden dar resultados ligeramente diferentes. La intensidad es una medida de la cantidad de daño hecho o lo que la gente sintió. La intensidad varía según la distancia al epicentro y el tipo de roca o sedimento subyacente a un área.
7. Un sismo M7.3 libera 1,024 veces más energía que un sismo M5.3.
8. El mapa muestra un límite de subducción. La profundidad de los sismos aumenta en la costa (hacia el este) desde la ubicación de la zona de subducción.

9. La línea de puntos y trazos muestra aproximadamente dónde se encuentra el límite de la placa.

10. La placa de la izquierda (Placa de Nazca) se mueve hacia el este y la de la derecha (Placa de América del Sur) se mueve hacia el oeste. Esta es la costa oriental de Sudamérica alrededor de Perú y Chile.
11. Los límites divergentes y transformados están asociados con las crestas oceánicas. La mayoría de los sismos tienen lugar en los límites transformados.
12. El movimiento hacia el norte de la Placa del Pacífico en relación con la Placa de América del Norte tiene lugar a lo largo de la Falla de San Andrés en California y a lo largo de la Falla Queen Charlotte frente a la costa de Columbia Británica y el sur
13. Los sedimentos no consolidados, especialmente si están saturados de agua, pueden perder fuerza cuando se someten a sacudidas sísmicas. Esto puede hacer que los edificios se desplomen o se inclinen. Los sedimentos no consolidados también pueden amplificar las vibraciones de un terremoto.
14. Las líneas de gas y los cables de transmisión eléctrica generalmente se dañan durante un terremoto, y esto puede provocar incendios graves.
15. Un gran terremoto de subducción (mayor que M7.5) puede generar un tsunami porque normalmente resultan en un desplazamiento vertical del fondo marino.
16. El terremoto de Parkfield de 2004 demostró que no podemos confiar en foreshocks para predecir sismos, o en cualquiera de los muchos otros parámetros que se estaban midiendo cuidadosamente alrededor de Parkfield en los años previos al sismo.
17. Debemos conocer la historia de grandes terremotos pasados, las ubicaciones típicas de pequeños sismos, los tipos de materiales geológicos debajo de la superficie (especialmente los sedimentos saturados de agua blanda), los tipos de infraestructura que está presente y las diversas formas en que las personas pueden ser evacuadas de un área o se puede traer asistencia.
18. El pronóstico implica estimar el riesgo de que ocurra un terremoto en una región dentro de un período de tiempo (generalmente expresado en décadas). La predicción implica afirmar que es probable que ocurra un terremoto en un lugar determinado en un día, mes o año específico en el futuro. Con nuestro estado actual de conocimiento de los sismos, la predicción no es posible.

Capítulo 12

1. Los límites de placa convergentes son los más propensos a contribuir a la compresión, los límites divergentes a la extensión y transformar los límites en cizallamiento, sin embargo, todos estos regímenes de tensión pueden existir en cualquiera de estos límites.
2. Cuando se produce una deformación elástica, la roca puede rebotar a su forma original. Cuando hay tensión plástica, la roca se deformará permanentemente.
3. Las rocas más fuertes tienen más probabilidades que las más débiles de deformarse elásticamente. La roca que está caliente es más probable que se deforme plásticamente. Las rocas arcillosas tienen más probabilidades de deformarse plásticamente cuando están mojadas. Si el estrés se aplica rápidamente, es más probable que la roca se rompa que si se aplica lentamente.
4. Los planos axiales se muestran con líneas discontinuas rojas.

5. Las rocas volcánicas se enfrían rápidamente en la superficie y la reducción resultante en el volumen puede conducir fácilmente a la fractura.
6. En una falla normal la roca por encima de la falla se mueve hacia abajo con respecto a la roca inferior. Esto normalmente indica extensión. En una falla inversa la roca por encima de la falla es empujada hacia arriba, lo que indica compresión.
7. La mayoría de las fallas cerca de los límites de transformación son fallas de deslizamiento, lo que significa que hay movimiento horizontal a lo largo de la falla.
8. (a) Las camas se sumergen a unos 30˚ al noroeste. (b) Si es posible demostrar que las camas no están volcadas entonces podemos decir que la cama 4 es la más antigua. c) “a” es un dique y se sumerge abruptamente hacia el noreste. d) “b” es una falla y se está sumergiendo abruptamente hacia el sureste. e) El movimiento por falta “b” parece ser lateral a la izquierda. También puede haber algún movimiento vertical en “b” (o de hecho el movimiento puede ser completamente vertical), pero no podemos determinarlo a partir de la información proporcionada.

Capítulo 13

1. Aproximadamente el 1% del agua de la Tierra es agua dulce líquida.
2. Aproximadamente el 30% del agua dulce de la Tierra es agua subterránea.
3. Un patrón de drenaje enrejado se forma típicamente en roca sedimentaria que ha sido inclinada y erosionada
4. Muchos de los arroyos en la parte suroeste de la isla de Vancouver fluyen hacia el océano como cascadas porque la tierra se ha elevado en relación con el nivel del mar en los últimos miles de años.
5. El flujo de agua más rápido en un tramo recto de un arroyo estará en el medio del arroyo cerca de la superficie.
6. Los granos de arena de 1 mm se erosionarán si la velocidad es superior a 20 cm/s y se mantendrán en suspensión siempre que la velocidad sea superior a 10 cm/s.
7. Si la velocidad de flujo es de 1 cm/s, se pueden transportar partículas menores de 0.1 mm (arena fina o más fina), mientras que las de más de 0.1 mm no pueden ser transportadas. A esta velocidad no se pueden erosionar partículas.
8. Se puede desarrollar una corriente trenzada donde hay más sedimentos disponibles que los que pueden transportarse en la cantidad de agua presente a la velocidad a la que fluye esa agua. Esto puede suceder donde el gradiente cae repentinamente, o donde hay un aumento dramático en la cantidad de sedimento disponible (por ejemplo, después de una erupción volcánica explosiva).
9. Si se corta un meandro reduce la longitud de un arroyo por lo que aumenta el gradiente.
10. El gradiente promedio del río Fraser entre Hope y el Océano Pacífico es de 0.28 m/km (o 28 cm/km).
11. En las regiones costeras de B.C. los niveles más altos de precipitación son en el invierno, y grandes partes de la mayoría de las cuencas de drenaje no son sólidas congeladas. Como resultado, las descargas de corriente tienden a ser mayores en el invierno.
12. En la mayor parte de Canadá las precipitaciones invernales se encierran en la nieve hasta que comienza la temporada de deshielo, y dependiendo del año y la ubicación que ocurra a fines de la primavera o principios del verano. Si el deshielo se retrasa a causa de una primavera fría, y luego ocurre muy rápido, es probable que se produzcan inundaciones. Algunas regiones también reciben fuertes lluvias durante este periodo del año.
13. Ri = (n+1) /r (donde n es la longitud del registro) y r es el rango de la inundación en cuestión. En el río Ashnola caso Ri = (65+1) /2 = 33. La probabilidad de una inundación de este tipo el próximo año es 1/Ri, o 1/33 que es 0.03 o 3%.

Capítulo 14

1. La porosidad es la proporción de espacio abierto (espacio que puede llenarse de agua), dentro de una roca o sedimento no consolidado. La permeabilidad es una expresión de la facilidad con la que el agua fluirá a través de ese material.
2. Los depósitos de arcilla tienen baja permeabilidad debido al pequeño tamaño de los fragmentos de arcilla. El agua se sujeta firmemente a los granos por la tensión superficial, y en los espacios muy pequeños entre los granos en la arcilla prácticamente no hay agua que no pueda fluir.
3. De menos a más permeables: gneis no fracturados, fango, arenisca, granito fracturado, piedra caliza en una región kárstica.
4. a) El pozo de Sue accede a un acuífero no confinado de baja permeabilidad. b) El pozo de Frank accede a un acuífero confinado de alta permeabilidad. (c) El acuífero de baja capacidad de Sue actúa como una capa de confinamiento (con fugas) al acuífero de alta capacidad de Frank.
5. V = K i, i = el gradiente que es la diferencia de elevación (83-77 = 6 m) sobre la distancia (70 m) = 0.09, por lo tanto V = 0.003 * 0.09 = 0.00027 m/s
6. Después de una caída de 9 m (de 83 a 74 m), y asumiendo que el otro pozo no cayó en absoluto, la dirección del gradiente habrá cambiado y el agua subterránea debería fluir hacia el pozo que ahora tiene un nivel de 74 m.
7. Los gobiernos tienen la responsabilidad de proteger nuestros recursos y hacer todo lo posible para garantizar que las personas y la industria puedan acceder a las aguas subterráneas que necesitan. Sin redes de pozos de observación los gobiernos no tendrán información independiente sobre cómo están cambiando los niveles de agua, y no podrán tomar decisiones sobre lo que podría ser necesario hacer para garantizar un suministro de agua adecuado para todos.
8. La contaminación natural del agua subterránea se origina en las reacciones naturales entre el agua subterránea y los minerales del acuífero. La contaminación antropogénica del agua subterránea generalmente proviene de productos químicos de origen humano en o cerca de la superficie que se les permite filtrarse en el acuífero.
9. El agua viaja más rápido a través de un acuífero altamente permeable y así puede propagar la contaminación más allá que en uno menos permeable.
10. Los desechos ganaderos son ricos en compuestos nitrogenados, y estos más comúnmente conducen a la contaminación por nitratos dentro del agua subterránea. Los desechos ganaderos también pueden contener productos farmacéuticos, que podrían contaminar las aguas subterráneas.
11. Es más probable que la pirita mineral sea responsable del drenaje ácido de las rocas.
12. Las aguas residuales en un campo séptico necesitan filtrarse lentamente a través del suelo para que los procesos naturales descompongan los contaminantes. Si la permeabilidad es demasiado baja las aguas residuales podrían salir a la superficie. Si la permeabilidad es demasiado alta podría contaminar las aguas subterráneas.

Capítulo 15

1. Los vectores de fuerza cortante y fuerza normal se muestran en el diagrama de la izquierda:

2. Con base en las longitudes relativas de las flechas, parece que este material es estable, y es poco probable que falle.
3. Si la resistencia al cizallamiento se redujera en un 25% (diagrama de la derecha) el material estaría mucho más cerca de la falla, pero la resistencia (basada en la longitud de las flechas) aún parece ser mayor que la fuerza de corte.

4.

5. En la arena húmeda los granos están rodeados cada uno por una envoltura de agua, y las envolturas de agua se superponen. La atractiva tensión superficial del agua mantiene unidos los granos.
6. En un el material se mueve como un fluido (las partículas individuales se mueven independientemente). En una la masa se mueve como una unidad intacta, con poco o ningún movimiento relativo entre granos o clastos.
7. Si un gran deslizamiento de roca comienza a moverse a una velocidad de varios metros por segundo, es muy probable que la roca se rompa en pedazos más pequeños. Si las piezas son pequeñas y lo suficientemente numerosas como para que el material pueda fluir, entonces se convierte en una avalancha de rocas.
8. Un flujo de escombros está compuesto principalmente por clastos del tamaño de arena y más grandes, mientras que un flujo de lodo está compuesto principalmente por clastos del tamaño de arena y más pequeños.
9. Residentes en riesgo de Mt. Rainier lahars necesita saber qué significan las advertencias y aproximadamente cuánto tiempo tienen entre recibir una advertencia y estar en peligro real. Necesitan crear un plan para salir de su residencia rápidamente, y necesitan saber qué camino tomar para llegar a un lugar seguro de la manera más eficiente posible.
10. Algunos de los factores importantes incluyen:

• La pendiente de la pendiente
• Cualquier proceso de erosión existente que ocurra en la base de la pendiente (por ejemplo, erosión por olas o arroyos)
• La naturaleza del drenaje superficial o superficial superficial en la parte superior de la pendiente, y cualquier efecto que la construcción pueda tener sobre el drenaje
• El peso del edificio (a menos que se vaya a construir en una excavación que represente más masa que el propio edificio)

Capítulo 16

1. A las glaciaciones criogénicas se les llama Tierra Bola de Nieve porque se piensa que las condiciones de congelación afectaron a todo el planeta y que los océanos se congelaron, incluso en el ecuador.
2. El enfriamiento desde el final del Paleoceno hasta el Holoceno estuvo relacionado con la formación de montañas incluyendo el Himalaya, las Montañas Rocosas y los Andes; la apertura del Pasaje Drake; el desarrollo de la Corriente Circumpolar Antártica; y el cierre del Istmo de Panamá.
3. La primera glaciación del Cenozoico tuvo lugar en la Antártida durante el Oligoceno (alrededor de 30 Ma).
4. A la altura de la última glaciación, la capa de hielo Laurentide cubrió casi todo Canadá y se extendió hacia el sur hasta Estados Unidos hasta Wisconsin.
5. Los glaciares continentales fluyen desde las áreas donde el hielo es más grueso (y por lo tanto en la elevación más alta) hacia áreas (en los márgenes) donde el hielo es más delgado. El espesor del hielo tiende a estar relacionado con la tasa de acumulación de hielo.
6. La línea de equilibrio representa el límite entre el área donde se acumula el hielo (típicamente en elevaciones altas), y donde se está agotando (principalmente por fusión). Por encima de la línea de equilibrio se acumula más nieve en invierno de la que puede derretirse en verano por lo que el glaciar siempre está cubierto de nieve. Por debajo de la línea de equilibrio la capa de nieve se pierde al final del verano.
7. Los veranos relativamente fríos son más importantes porque eso controla cuánta nieve se derretirá en el verano. En muchas situaciones, los inviernos muy fríos se asocian con menos acumulación de nieve que solo los inviernos fríos.
8. (a) El hielo en el fondo de un glaciar fluye más lentamente que el de la parte superior. De hecho, si el glaciar se congela hasta su base, el hielo más bajo podría no estar moviéndose en absoluto. (b) Los bordes también fluyen más lentamente que el medio porque allí hay más fricción entre el hielo y las paredes del valle.
9. El deslizamiento basal se llevará a cabo cuando el lecho del glaciar esté lo suficientemente caliente para que el agua sea líquida. El agua actuará como lubricante para permitir que el hielo fluya.
10. Los glaciares tallan valles en forma de U porque son relativamente anchos (en comparación con los ríos) y la mayor parte de la erosión se produce en la base y no en los lados. Se forma un valle colgante donde un glaciar afluente se une a un glaciar más grande y donde el glaciar más grande ha erosionado un valle más profundo.
11. Debe haber al menos tres circos para formar un cuerno. En la mayoría de los casos no habría espacio para más de cuatro.
12. Un drumlin es relativamente empinado en el extremo del hielo y aerodinámico en el extremo del hielo descendente. Una roche moutonée es aerodinámica en el extremo del hielo ascendente y dentada en el extremo del hielo hacia abajo donde se ha producido el desplume.
13. 
14. Las piedras de caída son grandes clastos que están presentes con sedimentos glaciares lacustres o marinos. Se forman cuando el material grueso cae de los icebergs que se derriten.
15. Es probable que los sedimentos glaciofluviales (arena o arena y grava) sean lo suficientemente permeables para hacer buenos acuíferos.

Capítulo 17

1. El tamaño de las olas está determinado por la velocidad del viento, el tiempo que sopla el viento en aproximadamente la misma dirección, y el área de agua sobre la que sopla.
2. El cuadro 17.1 proporciona datos para vientos de 56 y 74 km/h, y 65 km/h se encuentra a mitad de camino entre estos dos valores. Los valores listados para duración y búsqueda son lo suficientemente altos como para que el mar se desarrolle completamente, por lo que la respuesta simple sería que la amplitud de onda y longitud de onda también estarían aproximadamente a mitad de camino entre los valores listados: amplitud ~6 m, longitud de onda ~106 m.
3. Las olas comenzarán a sentir” el fondo alrededor del 50% de la longitud de onda, por lo que a 50 m de profundidad en este caso. Esto ralentizará las olas y también hará que su amplitud aumente.
4. Una corriente longshore es el movimiento del agua paralela a la costa en la zona superficial causado por olas que se aproximan en ángulo. La deriva a largo plazo es el movimiento de sedimentos paralelos a la costa, causado en parte por la corriente de longshore y también por la lluvia y retrolavado en la playa.
5. La energía de las olas se enfoca en el promontorio, con más vectores de energía de las olas por longitud de costa que en las bahías, y así el promontorio se está erosionando más rápido que las bahías de ambos lados, lo que lleva al enderezamiento costero.

6. Las costas rocosas son erosionadas por las olas y esa erosión es mayor dentro de la zona superficial. A medida que las pilas y los arcos finalmente se erosionan, se deja una plataforma de corte ondulado.
7. La cara de la playa es la zona relativamente empinada de la playa entre los niveles de marea baja y alta. A esto también se le conoce como la zona de playa o swash.
8. Se puede formar un asador donde hay deriva de larga costa y la geometría de la costa es tal que una barra de arena se extiende lejos de la orilla.
9. El área de la costa atlántica al norte de Massachusetts (incluyendo New Hampshire, Maine, New Brunswick, Nueva Escocia y Terranova más toda el área tierra adentro) fue glaciada durante el Pleistoceno y desde entonces ha rebotado isostáticamente. Todo esto es ahora relativamente joven costa rocosa que está siendo erosionada activamente.
10. Se han registrado aproximadamente 125 m de elevación eustática del nivel del mar desde la última desglaciación, por lo que el nivel actual del mar debe ser aproximadamente 140 — 125 = 15 m más bajo que durante la glaciación. La línea de puntos y trazos marca el nivel del mar actual. Una costa elevada como esta debería haber levantado terrazas onduladas y cascadas costeras.

11. Los sedimentos quedarían atrapados en el embalse detrás de dicha presa, y el agua que fluye a través de la presa estaría libre de sedimentos. Aunque habría erosión de nuevos sedimentos aguas abajo de la presa, el agua que llega al océano en Richmond tendría menos sedimento que ahora. Esto es probable que resulte en que las playas alrededor de Vancouver se vean hambrientas de sedimentos, y gradualmente se volverían más pequeñas.

Capítulo 18

1. La mayoría de los sedimentos en las plataformas continentales provienen de sedimentos clásticos derivados de la erosión en los continentes. Las repisas de la costa este de América del Norte son más anchas que las de la costa oeste debido a que ha habido una actividad tectónica relativamente reciente (cenozoica) en la costa oeste, mientras que la costa este ha sido pasiva desde hace unos 180 millones de años.
2. Las trincheras de la zona de subducción pueden llenarse parcialmente en áreas donde hay una entrada significativa de sedimentos de los ríos.
3. De abajo hacia arriba, la corteza oceánica está compuesta de gabro, diques máficos con láminas y basaltos de almohada. En la mayoría de las áreas también se cubre con cantidades variables de sedimentos del fondo marino y rocas sedimentarias.
4. El fondo marino más antiguo del Océano Índico es del orden de 150 Ma. Hay corteza oceánica de esta edad a lo largo del margen occidental de África, y adyacente a la parte noroeste de Australia.
5. Los sedimentos terrígenos gruesos se acumulan principalmente donde los principales ríos ingresan al mar, pero solo se lavan unos pocos kilómetros hacia el mar (a lo sumo) porque no queda suficiente velocidad del río para moverlos más lejos. Algunos de esos sedimentos se trasladan muchos kilómetros más lejos al mar durante flujos de corrientes de turbidez. La arcilla, por otro lado, puede permanecer en suspensión durante siglos, y durante ese tiempo puede dispersarse bien hacia el océano.
6. Los sedimentos carbonatados se acumularán en el fondo marino donde haya abundancia significativa de organismos con cáscara de carbonato cerca de la superficie, y donde el océano sea menos profundo que la profundidad a la que el carbonato se vuelve soluble (la profundidad de compensación de carbonato). En estas zonas suele haber mucho más carbonato que arcilla presente, por lo que los sedimentos parecen ricos en carbonato, a pesar de que allí hay arcilla.
7. Los sedimentos carbonatados están ausentes de las partes más profundas de los océanos porque los minerales carbonatados son solubles por debajo de aproximadamente 4,000 m de profundidad, por lo que los fragmentos de carbonato que se asientan a esa profundidad se disuelven nuevamente
8. El carbono en los hidratos de metano del fondo marino se deriva de la descomposición bacteriana de la materia orgánica a mayor profundidad en la pila de sedimentos.
9. Las partes tropicales de los océanos son las más saladas porque la tasa de evaporación es más alta. Los mares Mediterráneo y Rojo son más salinos que el océano abierto.
10. El agua salada es transportada hacia el norte por la Corriente del Golfo y se enfría gradualmente. A medida que se enfría permanece relativamente salado y este salado fresco es más denso que el agua fría muy dulce o el agua tibia muy salada.
11. El agua relativamente densa en el Atlántico norte se hunde hasta convertirse en Aguas Profundas del Atlántico Norte (NADW), y gradualmente retrocede hacia el sur.
12. Las corrientes oceánicas abiertas tienen el efecto de moderar la temperatura superficial de la Tierra debido a que el agua tropical cálida se mueve hacia los polos, y el agua polar fría se mueve hacia los trópicos.

Capítulo 19

1. Los gases de efecto invernadero (GEI) vibran a frecuencias similares a las de la radiación infrarroja (IR). Cuando la radiación IR incide en una molécula de GEI, la energía vibratoria de la molécula se mejora y la energía de radiación se convierte en calor, que queda atrapado dentro de la atmósfera.
2. La combustión de combustibles fósiles libera CO ₂ que previamente se almacenaba en la corteza. El incremento resultante en CO ₂ atmosférico conduce a un aumento de temperatura. A medida que aumenta la temperatura, disminuye la solubilidad del CO ₂ en el océano y el océano libera CO ₂ adicional, lo que resulta en niveles atmosféricos aún más altos de CO ₂ y temperaturas más altas.
3. Gondwana estuvo situada sobre el Polo Sur durante gran parte del Paleozoico y se glació durante el Ordovícico (Glaciación Andeosahariana) y nuevamente durante el Pérmico (Glaciación Karoo). Estas glaciaciones enfriaron todo el planeta durante estos periodos.
4. Desde una perspectiva climática, los dos gases volcánicos importantes son SO ₂ y CO ₂. SO ₂ se convierte en aerosoles de sulfato que bloquean la luz solar y pueden conducir a enfriamiento a corto plazo (años). El CO ₂ puede llevar al calentamiento, pero sólo en situaciones en las que existe un nivel elevado de vulcanismo durante al menos miles de años.
5. Utilizamos 65° para estimar el potencial de glaciación de las variaciones orbitales porque es más probable que se formen glaciares en latitudes altas. Usamos 65° N en lugar de 65° S porque desde hace más de 50 millones de años los continentes se han concentrado en el hemisferio norte. Usamos julio en lugar de enero porque para que los glaciares crezcan es más importante tener veranos fríos que inviernos fríos.
6. Si las principales corrientes en los océanos disminuyeran o se detuvieran, los trópicos se calentarían y las zonas de alta latitud se volverían más frías, lo que llevaría a la expansión de los glaciares y el hielo marino. Las diversas reacciones (por ejemplo, mayor albedo debido al aumento de la cobertura de hielo) resultarían en un clima general más frío.
7. La principal implicación climática del derretimiento y descomposición del permafrost es que el carbono que quedó atrapado en el suelo congelado se liberará y luego se convertirá en CO ₂ y CH ₄, lo que conducirá a un mayor calentamiento.
8. Los hidratos de metano del fondo marino son estables porque las aguas profundas del océano son frías. Para que los hidratos se vuelvan inestables, el calor de las capas superiores del océano tiene que ser transferido a profundidad.
9. Una parte significativa de nuestras emisiones de GEI se producen durante la liberación (anteriormente) intencional y (actualmente) inevitable de gas natural (CH ₄) durante la extracción de petróleo y gas. Algunos se pierden durante el transporte —por ejemplo, cuando las tuberías tienen fugas— y algunos se consumen durante el transporte, por ejemplo para presurizar tuberías o para impulsar trenes cisterna. Los GEI también se filtran a la atmósfera durante el reabastecimiento de combustible de rutina y la operación de los vehículos motorizados.
10. El aumento del nivel del mar es el resultado de una combinación de glaciares que se derriten y expansión térmica del agua del océano. Ambos sistemas de gran tamaño tardan en responder al clima cálido. Por ejemplo, toma mucho tiempo para que las aguas superficiales cálidas se transfieran a profundidad en el océano o que el calor se transfiera a la profundidad en un glaciar. Incluso si hoy estabilizáramos los niveles de GEI en la atmósfera, el clima seguiría calentándose durante aproximadamente otros 100 años, y el nivel del mar seguiría subiendo por mucho más tiempo que eso.
11. El virus del Nilo Occidental es transportado por las aves y es transmitido a los humanos por ciertas especies de mosquitos. El rango y abundancia de esos mosquitos está parcialmente controlado por el cambio climático, especialmente por los inviernos cálidos. Los inviernos suficientemente cálidos son cada vez más comunes en el norte de Estados Unidos y el sur de Canadá.

Capítulo 20

1. Algunos de los componentes de una bombilla fluorescente compacta (y los recursos utilizados para fabricarla) son los siguientes:

• Acero (hierro, carbono del carbón más algo de manganeso, níquel, cromo, molibdeno)
• Carcasa de plástico (petróleo)
• Bobina de vidrio (sílice de arena, más pequeñas cantidades de sodio, calcio y magnesio)
• Conductores de cobre, soldadura de plomo y contacto basal
• Sílice (arena), plásticos (petróleo), cerámica (arcilla), aluminio, oro, cobre, etc. en la electrónica
• Mercurio dentro del tubo (menos de 5 mg)

2. Los depósitos de níquel se forman dentro de cuerpos ígneos máficos y ultramáficos porque el magma original tiene niveles relativamente altos de níquel para empezar, mientras que el magma intermedio o félsico tiene niveles bajos.
3. El “humo” en un fumador negro está compuesto por diminutos cristales de minerales de sulfuro. Si incluyen cantidades significativas de minerales minerales como calcopirita (CuFe ₂), esfalerita (ZnS) y galena (PbS), se podría formar un depósito de VMS durante este proceso.
4. Un depósito de pórfido se sitúa en la roca alrededor de un plutón ígneo que se ha entrometido a un nivel relativamente alto en la corteza (y por lo tanto es porfirítico), y se forman al menos en parte a partir de fluidos liberados por el magma. Los depósitos epigenéticos de oro pueden formarse a partir de fluidos iguales o similares, pero están situados a una mayor distancia del pluton/
5. El hierro ferroso (Fe ²⁺) es soluble en agua con un bajo potencial de oxidación, y se convierte en hierro férrico insoluble (Fe ³⁺) cuando el agua se oxida. La situación opuesta ocurre con el uranio. El uranil uranio (U ⁶⁺) es soluble en condiciones oxidantes, pero cuando el agua en la que se disuelve encuentra condiciones reductoras el uranio se convierte en el ion urano insoluble (U ⁴⁺).
6. Es común que la parte superior de una kimberlita se extraiga a cielo abierto (en este caso alrededor de 500 m de ancho y hasta 500 m de profundidad), y que la parte inferior se extraiga bajo tierra.
7. La pirita (FeS ₂) es típicamente responsable del drenaje ácido de la roca alrededor de los sitios mineros, y es muy común que la pirita se forme dentro de la roca al mismo tiempo que se están formando otros sulfuros metálicos (por ejemplo, calcopirita).
8. Las gravas glaciofluviales suelen estar relativamente bien clasificadas, y pueden incluir clastos que varían en tamaño desde arena gruesa hasta guijarros. Hasta, por otro lado, tiende a estar mal clasificado y puede tener clastos que van desde arcilla hasta cantos rodados. Se necesitaría más procesamiento para separar los rangos de tamaño requeridos, y debido a que la labranza tiende a ser relativamente dura y fuerte, esto requeriría mucho esfuerzo.
9. Durante la fabricación de CaO se calienta la piedra caliza y se libera CO ₂ a la atmósfera, lo que se suma al efecto invernadero. La energía requerida para este proceso generalmente proviene de combustibles fósiles (por ejemplo, gas natural) y la combustión también libera CO ₂.
10. Algunos minerales importantes de la evaporita incluyen halita (NaCl), silvita (KCl) y yeso (CaSO ₄ .2H ₂ O).
11. Los 15 m de materia orgánica requeridos para hacer 1.5 m de carbón, equivale a 15,000 mm, y si la materia orgánica se acumula a 1 mm/a eso requeriría 15 mil años. Esa materia orgánica tendría que permanecer sumergida en agua pobre en oxígeno durante al menos ese lapso de tiempo.
12. Las rocas fuente de petróleo deben tener un componente significativo de materia orgánica, y luego deben ser enterradas a al menos 2,500 m de profundidad para que la materia orgánica pueda convertirse en petróleo o gas. Las rocas del yacimiento deben ser porosas y permeables, de manera que los líquidos del petróleo puedan ser extraídos, y también deben tomar la forma de una trampa (por ejemplo, un anticlinal) y tapar con roca impermeable.
13. La profundidad óptima para la generación de petróleo a partir de materia orgánica enterrada es de 2,500 a 3,500 m.
14. El gas de esquisto es una reserva poco convencional porque el esquisto no es lo suficientemente permeable como para permitir la extracción del gas. La roca tiene que ser fracturada (fracturada) para permitir la recuperación. El fracking implica el uso de grandes cantidades de agua, y existe la posibilidad de que los fluidos de fracking puedan contaminar los acuíferos de agua dulce.
15. Los minerales indicadores de kimberlita son mucho más abundantes que los diamantes dentro de las kimberlitas, por lo que normalmente se pueden detectar más lejos de la fuente de kimberlita y en un área mucho más amplia.

Capítulo 21

1. Las partes más antiguas de Laurentia son las Provincias Esclavo y Superior. Ambos tienen rocas que están en el orden de 4 Ga.
2. Las regiones de la A a la E son A-el cinturón de pliegue cordillerano, B, la cuenca sedimentaria del oeste de Canadá, C, el escudo canadiense, D, el cinturón plegable innuiciano y E, el cinturón plegable de los Apalaches.
3. Pearya colisionó con América del Norte para formar el cinturón plegable Innuiciano durante el Devónico.
4. Las antiguas rocas sedimentarias de las cuencas Athabasca y Thelon se depositaron sobre el escudo canadiense estable y nunca estuvieron involucradas en procesos tectónicos; ni fueron enterradas lo suficientemente profundamente como para ser metamorfoseadas.
5. El magma ultramafico tiene que estar muy caliente para ser líquido, y si bien el interior de la Tierra estaba lo suficientemente caliente durante el Arcaico, ya no es lo suficientemente caliente.
6. Hay varias razones por las que la preservación es tan buena en el Burgess Shale: la roca es de grano muy fino por lo que los detalles están bien definidos; los organismos muertos se acumularon en una cuenca anóxica sin vida por lo que no fueron oxidados, secuestrados, o desmenuzados por bacterias mientras estaban siendo fosilizados; aunque algunos de las rocas circundantes están débilmente metamorfoseadas, el Burgess Shale estaba protegido de exprimir por piedra caliza fuerte adyacente.
7. La cuenca sedimentaria del oeste de Canadá se llenó de agua marina durante los tiempos de Evaporita Prepradera y se depositó carbonato de Winnipegosis. Se secó lentamente para producir los lechos de evaporita, pero luego se volvió a llenar, lo que condujo a la deposición del carbonato de Dawson Bay. El aislamiento de la cuenca durante los tiempos de Evaporite de la Pradera podría haber sido debido a una caída en el nivel del mar o elevación tectónica. Un cambio a un clima más seco también puede haber sido un factor.
8. Las rocas del Superterrane Intermontane tienen fósiles que son indicativos de deposición en el hemisferio sur, y también tienen inclinaciones magnéticas que implican un origen al sur del ecuador.
9. La acumulación de terrenos en la costa oeste condujo a la formación de las Montañas Rocosas. La rápida erosión de estas montañas proporcionó una fuente de acumulación de sedimentos dentro del WCSB.
10. El borde occidental de la WCSB fue empujado hacia abajo por la masa de las Montañas Rocosas hacia el final del Mesozoico, y así se puede considerar como una cuenca de antepaís.
11. El orden probable es Yukon-Tanana, Quesnel, Cache Creek y Stikine, aunque también es posible que estos terrenos fueran ensamblados como una sola unidad antes de llegar a Norteamérica.
12. Las rocas sedimentarias del Grupo Nanaimo fueron forzadas tierra adentro y hasta elevaciones relativamente altas en la isla de Vancouver cuando la acreción de los Terranos de la Cuenca del Pacífico y la Media Luna empujó la isla de Vancouver más cerca del continente.
13. La Formación Paskapoo se vuelve más delgada hacia el noreste debido a que la cuenca del antepaís se vuelve menos profunda en esa dirección, y también porque la fuente de los sedimentos son las Montañas Rocosas, situadas a lo largo del borde sureste de la cuenca.

Capítulo 22

1. Para ver un evento, la luz de ese evento debe llegar a nuestros ojos. La luz viaja muy rápido (alrededor de 300,000,000 m/s), pero el universo es muy, muy grande. Dependiendo de lo lejos que esté el evento, podría tomar miles de millones de años para que la luz viaje del evento a nuestros ojos para que podamos verlo. Los astrónomos aprovechan este hecho para ver el pasado del universo.
2. B es el espectro de la galaxia de Andrómeda. Sabemos que un espectro representa al Sol, que no se mueve hacia nosotros ni se aleja de nosotros. (Nuestra órbita no es perfectamente circular, pero la pequeña excentricidad no es un factor en esta comparación). Sabemos que la galaxia de Andrómeda está en curso de colisión con nosotros, por lo que es la excepción a la regla de que las galaxias se están alejando de nosotros, y su luz está desplazada al rojo. Eso significa que el espectro B que se desplaza más hacia la izquierda (desplazado al azul) es Andrómeda, y el espectro A que está más a la derecha (desplazado al rojo) es una galaxia que se aleja de nosotros. Eso significa que C es el Sol.

Espectros para el sol y dos galaxias. [KP]

3. El sistema planetario constaba de dos planetas gigantes gaseosos del tamaño de Júpiter. Los planetas gigantes gaseosos contienen grandes cantidades de hidrógeno, y el hidrógeno era abundante en el universo temprano. En contraste, los planetas terrestres tienen elementos más pesados, especialmente sílice, hierro, magnesio y níquel, que aún no habían sido fabricados por estrellas. Esos elementos no estuvieron presentes en abundancia suficiente para formar planetas terrestres hasta mucho más tarde.
4. Más cerca del sol encontramos los planetas pequeños, rocosos, terrestres con núcleos metálicos. Más allá están los planetas gigantes gaseosos, que son los más grandes del sistema solar. Consisten principalmente en hidrógeno, y tienen núcleos de roca y hielo. Más allá de los planetas gigantes gaseosos están los planetas gigantes de hielo, que son los siguientes más grandes. Tienen un manto de hielo (no solo hielo de agua sino hielo de amoníaco y metano), y un núcleo rocoso. Los objetos más pequeños del sistema solar incluyen cuerpos rocosos dentro del cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, y cuerpos de hielo y polvo en el cinturón de Kuiper y la nube de Oort más allá de Neptuno.
5. La línea de heladas marca la distancia desde el Sol más allá de la cual las temperaturas eran lo suficientemente frías como para permitir que se formara hielo. Esto ayuda a explicar por qué los planetas terrestres están más cerca del Sol, y los planetas jovianos y gigantes de hielo más alejados. Los granos minerales podrían solidificarse y comenzar a acumularse más cerca del Sol, formando planetas terrestres, debido a que tienen puntos de fusión más altos. En contraste, el vapor de agua, el metano y el amoníaco tenían que estar más lejos del Sol antes de que pudieran congelarse y comenzar a acumularse.
6. Los objetos son cometas, y dos lugares para encontrar un gran número de cometas en el sistema solar son la nube de Oort y el cinturón de Kuiper. El punto brillante que han notado los cometas es el sol, y el cometa aventurero regresa mostrando las consecuencias de que la energía del Sol volara gases y polvo de su superficie.
7. Los planetas se definen como haber despejado sus órbitas de escombros. Plutón se encuentra dentro del cinturón de Kuiper, por lo que comparte su órbita con otros objetos. Existen otros dos criterios en la definición de planeta: los planetas de nuestro sistema solar deben orbitar al Sol, y deben tener una forma esférica. Plutón satisface ambos criterios, pero lamentablemente las personas que deciden si Plutón debería ser o no un planeta no son susceptibles de un compromiso de “los dos mejores de tres”.
8. La diferenciación es la separación de materiales dentro de un planeta de tal manera que los materiales densos se hunden hasta el núcleo y los materiales más ligeros flotan hacia arriba. En el caso de la Tierra, los materiales más densos son el hierro y el níquel, y los materiales más ligeros son minerales de silicato. Para que ocurra la diferenciación, se debe derretir todo el planeta.
9. Hasta ahora parece que nuestro sistema solar es único comparado con otros sistemas planetarios que hemos observado. En particular, algunos otros sistemas planetarios tienen planetas gigantes gaseosos muy cercanos a su estrella. El hecho de que tengamos planetas terrestres cercanos al Sol tiene sentido en cuanto a la línea de heladas, pero no parece ser una regla dura y rápida en otros sistemas planetarios. Por lo tanto, no podemos concluir solo desde la posición de Kepler-452b que se trata de un planeta terrestre.
10. Las reglas para el juego de acreción significan que hay muchas interacciones complejas, por lo que incluso una pequeña diferencia en las condiciones de inicio o en cómo va el juego al principio podría tener importantes implicaciones al final. Por esa razón, no debemos esperar encontrar un sistema planetario que coincida con el nuestro en cada minuto detalle. Sin embargo, el hecho de que no hayamos encontrado un sistema planetario similar no significa que no exista uno. Nuestros métodos de búsqueda de planetas están sesgados hacia el descubrimiento de planetas grandes que orbitan cerca de sus estrellas, mientras que nuestro sistema solar tiene planetas pequeños cerca del Sol y otros más grandes más lejos. Eso no significa que nuestros métodos finalmente no van a convertir un sistema como el nuestro, solo que es más probable que aparezcan sistemas que son diferentes.

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